Універсальний підхід до тканинної інженерії може змінити майбутнє трансплантації кісток

Травми кісток та скелета спричиняють значні та довготривалі функціональні порушення в усьому світі. У новому дослідженні вчені з Лундського університету у Швеції показують, як безклітинна хрящова структура може безпечно керувати відновленням кісток, не викликаючи сильних імунних реакцій. Трансплантат був успішно випробуваний на тваринних моделях, і наступним кроком є оцінка підходу тканинної інженерії у людей.

Клінічні виклики при великих дефектах кісткової тканини

Коли втрачаються великі ділянки кісткової тканини, наприклад, через рак, болісні захворювання суглобів, такі як ревматоїдний артрит та остеоартрит, або інфекції, власна здатність організму до відновлення часто є недостатньою. Це може призвести до значних функціональних порушень та вимагати трансплантації кісткової тканини.

За оцінками, понад два мільйони людей у світі щороку потребують таких трансплантацій. Сучасні методи базуються на використанні власних клітин або тканин пацієнта для відновлення або регенерації. Окрім особистих страждань, це тягне за собою високі витрати на охорону здоров'я для суспільства, за словами дослідників, які проводили дослідження.

«Трансплантації, специфічні для пацієнта, є дорогими та трудомісткими, і не завжди успішними. Універсальний підхід у тканинній інженерії з відтворюваним виробничим процесом пропонує значні переваги. У нашому дослідженні ми представляємо саме такий метод і демонструємо важливі досягнення у напрямку технології, неспецифічної для пацієнта», — каже Алехандро Гарсія Гарсія, науковий співробітник з молекулярної скелетної біології Лундського університету.

Децелюляризація та роль позаклітинного матриксу

У дослідженні дослідники створили хрящ у лабораторії, який потім був повністю звільнений від клітин — процес, відомий як децелюляризація. Під час цього процесу зберігається позаклітинний матрикс, тобто природна опорна структура, що оточує клітини в тканині, яка функціонує як каркас, так і сигнальна система. Фактори росту вбудовані в решту хрящової структури, надаючи власним клітинам організму інструкції щодо того, як пошкоджену тканину слід відновлювати та відновлювати крок за кроком.

«Структура хряща, яку ми розробили, базується на стабільних, добре контрольованих та відтворюваних клітинних лініях і може стимулювати формування кісток, не викликаючи сильних імунних реакцій. Ми показуємо, що можливо створити готовий, так званий «готовий до використання» трансплантат, який взаємодіє з імунною системою та може відновлювати великі дефекти кісток».

«Оскільки матеріал можна виготовити заздалегідь та зберігати, ми розглядаємо це як важливий крок до майбутнього клінічного використання трансплантатів кісткової тканини людини», — каже Пол Буржин, який керував дослідженням. Він є доцентом та дослідником молекулярної скелетної біології в Лундському університеті.

Наступний крок — масштабування та стандартизація

Цей метод означає, що хрящову структуру можна виготовити заздалегідь та використовувати для багатьох різних пацієнтів без необхідності індивідуального налаштування для кожної людини. Наступний крок — випробувати метод на людях та спланувати масштабування та стандартизацію виробничого процесу.

«Наступний крок включає визначення типів травм, на яких це випробувати спочатку, таких як важкі дефекти довгих кісток рук і ніг. Водночас нам потрібно розробити документацію, необхідну для етичної експертизи та схвалення регуляторних органів для проведення клінічних випробувань. Паралельно ми впроваджуємо виробничий процес, який можна здійснювати у більших масштабах, зберігаючи при цьому той самий високий рівень якості та безпеки щоразу», — каже Гарсія Гарсія.

ДЖЕРЕЛО: medicalxpress

На платформі Accemedin багато цікавого! Аби не пропустити — підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.